EP2098635A2 - Apparatus for manufacturing and/or treating a sheet of material - Google Patents
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- EP2098635A2 EP2098635A2 EP09154169A EP09154169A EP2098635A2 EP 2098635 A2 EP2098635 A2 EP 2098635A2 EP 09154169 A EP09154169 A EP 09154169A EP 09154169 A EP09154169 A EP 09154169A EP 2098635 A2 EP2098635 A2 EP 2098635A2
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem mit Faserstoffsuspension gespeisten Mehrschichtenstoffauflauf zur Erzeugung eines aus mehreren Teilstrahlen zusammengesetzten Faserstoffsuspensionsstrahls, der einen Turbulenzerzeuger sowie eine in Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension dahinter angeordnete Düse mit einem Düsenraum umfasst, der durch wenigstens eine Lamelle in mehrere Düsenteilräume aufgeteilt ist, wobei an eine jeweilige Lamelle zwei Düsenteilräume angrenzen, durch die getrennte Faserstoffsuspensionsteilströme geführt sind und an deren vom jeweils zugeordneten Turbulenzerzeugerabschnitt abgewandten Ende jeweils ein maschinenbreiter Spalt vorgesehen ist, durch den ein jeweiliger Teilstrahl erzeugt wird.The invention relates to a device for producing and / or treating a fibrous web, in particular paper or board web, with a fed with pulp suspension multi-layer casserole to produce a composite of several sub-beams pulp suspension jet, a turbulence generator and arranged in the flow direction of the pulp suspension behind nozzle with a nozzle chamber comprises, which is divided by at least one lamella in a plurality of nozzle subspaces, wherein adjacent to a respective blade two nozzle subspaces are guided by the separate pulp suspension partial streams and at the end remote from the respective turbulence generator section end is provided in each case a machine-wide gap through which generates a respective partial beam becomes.
Ein Mehrschichtenstoffauflauf mit einem Turbulenzerzeuger sowie einer in Strömungsrichtung dahinter angeordneten Düse, deren Düsenraum durch wenigstens eine Lamelle in mehrere Düsenteilräume aufgeteilt ist, ist beispielsweise aus der
Es sind insbesondere auch Mehrschichtenstoffaufläufe mit getrennten konstanten Teilen und festen Trennwänden bekannt. Mit dieser bekannten Technologie können in den Einzelschichten verschiedene Strahlgeschwindigkeiten umgesetzt werden. Die Zielsetzung ist hierbei eine Beeinflussung des Reißlängenverhältnisses in z-Richtung, das heißt in Dickenrichtung der Faserstoffbahn, beispielsweise zur Beeinflussung der Kopierfähigkeit.In particular, multi-layer casseroles with separate constant parts and solid dividing walls are also known. With this known technology, different jet speeds can be implemented in the individual layers. The objective here is an influence on the breaking length ratio in the z-direction, that is to say in the thickness direction of the fibrous web, for example for influencing the ability to copy.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der unterschiedliche Geschwindigkeiten der Teilstrahlen auf einfache und zuverlässige Weise insbesondere auch bei einem Mehrschichtenstoffauflauf mit einer oder mehreren beweglichen oder flexiblen Lamellen möglich sind.The invention has for its object to provide an improved device of the type mentioned above, with the different speeds of the partial beams in a simple and reliable manner, especially in a multi-layer casserole with one or more movable or flexible blades are possible.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass dem Mehrschichtenstoffauflauf zur über die betreffenden Turbulenzerzeugerabschnitte erfolgenden Speisung der beiden an eine jeweilige Lamelle angrenzenden Düsenteilräume ein für diese gemeinsamer Konstantteil oder Faserstoffzuführung zugeordnet ist, dass die Lamelle eine Steifigkeit aufweist, die im Durchschnitt wenigstens 10 Nm beträgt, wobei die Steifigkeit definiert ist als S = Eh3 / 12(1-v2), wobei S die Steifigkeit der Lamelle ist, E der Elastizitätsmodul der Lamelle ist, h die Dicke der Lamelle ist und v die Querdehnzahl für das Material der Lamelle ist, und dass die Lamelle flexibel ausgeführt oder beweglich gelagert und steif ausgeführt ist, und dass Mittel zur variablen Einstellung unterschiedlicher Geschwindigkeiten der beiden betreffenden Teilstrahlen über eine entsprechende insbesondere maschinenbreite Änderung der Geometrie wenigstes eines der beiden Düsenteilräume vorgesehen sind. Die Querdehnzahl ist hierbei der Kehrwert der Poissonzahl.According to the invention, this object is achieved in that the multi-layer headbox for supplying the respective turbulence generator sections feeding the two adjacent to a respective lamella nozzle part spaces is assigned for this common constant part or pulp feed that the lamella has a stiffness, which is on average at least 10 Nm, wherein the stiffness is defined as S = Eh 3/12 (1-v 2) where S is the stiffness of the slat, e is the modulus of elasticity of the lamella, h is the thickness of the lamella and v is the Poisson ratio for the material of the lamella , And that the blade is flexibly executed or movably mounted and rigid, and that means for variable adjustment of different speeds of the two respective partial beams are provided on a corresponding machine-wide change in geometry at least one of the two nozzle subspaces. The transverse strain number is the reciprocal of the Poisson number.
Aufgrund dieser Ausbildung ist nunmehr auch bei einem Mehrschichtenstoffauflauf mit einer oder mehreren gelenkig oder starr gelagerten Lamellen die Funktion unterschiedlicher Teilstrahlgeschwindigkeiten erfüllbar, wobei zudem diese unterschiedlichen Teilstrahlgeschwindigkeiten variabel einstellbar sind. Bei einer gelenkig gelagerten Lamelle beträgt die Steifigkeit im Durchschnitt wenigstens 10 Nm, vorzugsweise 60 Nm. Hingegen beträgt bei einer starr gelagerten Lamelle, also eine Lamelle ohne Gelenk, die Steifigkeit im Durchschnitt auch wenigstens 10 Nm. Besteht diese starr gelagerte Lamelle aus einem homogenen Material und weist sie eine konstante Dicke auf, so beträgt ihre Steifigkeit zumindest im Bereich der Düse 10 bis 1.000 Nm. Besteht diese starr gelagerte Lamelle jedoch aus einem nicht homogenen Material und/oder weist sie eine nicht konstante Dicke auf, so beträgt ihre Steifigkeit zumindest im Bereich der Düse 10 bis 500 Nm. Insgesamt kann die beschriebene Steifigkeit der Lamelle sich in Maschinenlaufrichtung und/oder in Maschinenquerrichtung erstrecken.Due to this design, the function of different partial jet velocities can now be fulfilled even in the case of a multi-layer headbox with one or more articulated or rigidly mounted lamellae, wherein, moreover, these different partial jet speeds can be variably adjusted. With a hinged Stability mounted on average, the stiffness is at least 10 Nm, preferably 60 Nm. On the other hand, in the case of a rigidly mounted lamella, that is to say a lamella without a joint, the rigidity on average also amounts to at least 10 Nm. If this rigidly mounted lamella consists of a homogeneous material and if it has a constant thickness, then its rigidity is at least in the region of the
Dabei ergibt sich durch die Interaktion der beiden jeweils einen Turbulenzerzeugerabschnitt sowie einen dahinter angeordneten Düsenteilraum umfassenden hydraulischen Systeme über eine jeweilige Geometrieänderung zumindest eines Düsenteilraums eine entsprechende Änderung der Austrittsgeschwindigkeit der beiden betreffenden Teilstrahlen. Aufgrund dieser Lösung ist nunmehr insbesondere auch eine Online-Kontrolle der z-Orientierung in der Faserstoffbahn, das heißt eine Kontrolle der Orientierung in Dickenrichtung der Faserstoffbahn, möglich.In this case, the interaction of the two respective turbulence generator sections and a hydraulic nozzle system arranged behind them results in a corresponding change in the exit velocity of the two relevant partial beams via a respective change in geometry of at least one nozzle compartment. Because of this solution, an online control of the z-orientation in the fibrous web, ie a control of the orientation in the thickness direction of the fibrous web, is now also possible in particular.
Bevorzugt ist dem Mehrschichtenstoffauflauf zur über die betreffenden Turbulenzerzeugerabschnitte erfolgenden Speisung der beiden an eine jeweilige Lamelle angrenzenden Düsenteilräume ein diesen gemeinsames Zulaufrohr, insbesondere gemeinsames Querverteilrohr, zugeordnet.Preferably, the multi-layer headbox for the feed of the two nozzle subspaces adjoining a respective lamella via the respective turbulence generator sections is assigned a common inlet pipe, in particular a common transverse pipe.
Die Lamelle kann insbesondere im Bereich ihres den Turbulenzerzeuger zugewandten Endes gelenkig oder starr gelagert sein. Dabei erstreckt sich bei einer gelenkigen Lagerung die betreffende Schwenkachse zweckmäßigerweise in Maschinenquerrichtung.The lamella can in particular be articulated or rigidly mounted in the region of its end facing the turbulence generator. In the case of an articulated mounting, the relevant pivot axis expediently extends in the cross-machine direction.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn sich die Lamelle zumindest bis in den Spaltbereich der beiden benachbarten Düsenteilräume und vorzugsweise zumindest bis zu den spaltseitigen Enden der Düsenwände erstreckt, die die benachbarten Düsenteilräume auf der jeweiligen der Lamelle gegenüberliegenden Seite begrenzen.It is also particularly advantageous if the lamella extends at least into the gap region of the two adjacent nozzle subspaces and preferably at least extends to the nip-side ends of the nozzle walls defining the adjacent nozzle subspaces on the opposite side of the sipe.
Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen die Mittel zur Einstellung unterschiedlicher Teilstrahlgeschwindigkeiten Mittel zur variablen Einstellung der Geometrie wenigstens eines der beiden Düsenteilräume, über die die Geometrie eines jeweiligen Düsenteilraumes so veränderbar ist, dass der auf der betreffenden Seite auf die Lamelle wirkende statische Druck veränderbar ist.According to an expedient practical embodiment of the device according to the invention, the means for setting different partial jet velocities comprise means for variably adjusting the geometry of at least one of the two nozzle subspaces via which the geometry of a respective nozzle subspace is variable so that the static pressure acting on the vane on the relevant side is changeable.
Dabei sind die Mittel zur Einstellung unterschiedlicher Teilstrahlgeschwindigkeiten bevorzugt so ausgeführt, dass über eine entsprechende, insbesondere mechanische Änderung der Geometrie wenigstens eines der beiden Düsenteilräume die Differenz oder das Verhältnis der auf die beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Lamelle wirkenden statischen Drücke veränderbar ist.In this case, the means for setting different partial jet velocities are preferably designed such that the difference or the ratio of the static pressures acting on the two opposite sides of the lamella can be changed via a corresponding, in particular mechanical change in the geometry of at least one of the two nozzle subspaces.
Die statischen Drücke können insbesondere auch über eine Differenz- bzw. Verhältnisdrucksteuerung und/oder -regelung variabel einstellbar sein.In particular, the static pressures can also be variably set via a differential or ratio pressure control and / or regulation.
Es kann insbesondere eine entsprechende Steuer- und/oder Regeleinrichtung vorgesehen sein, die für eine entsprechende Steuerung bzw. Regelung ausgelegt ist.In particular, a corresponding control and / or regulating device may be provided which is designed for a corresponding control or regulation.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform können die Mittel zur Einstellung unterschiedlicher Teilstrahlgeschwindigkeiten insbesondere mechanische Mittel zur variablen Einstellung der Geometrien beider Düsenteilräume umfassen. Dabei können die Mittel zur variablen Einstellung der Geometrien beider Düsenteilräume insbesondere so ausgeführt sein, dass die Geometrien der beiden Düsenteilräume getrennt voneinander einstellbar sind.According to an expedient embodiment, the means for setting different partial jet speeds may in particular comprise mechanical means for variably setting the geometries of both nozzle subspaces. In this case, the means for the variable adjustment of the geometries of both nozzle subspaces can be embodied in particular such that the geometries of the two nozzle subspaces can be set separately from one another.
Gemäß einer vorteilhaften alternativen Ausführungsform sind die Mittel zur Einstellung unterschiedlicher Teilstrahlgeschwindigkeiten so ausgeführt, dass zur variablen Einstellung der Differenz oder des Verhältnisses der auf die beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Lamelle wirkenden statischen Drücke nur die Geometrie eines der beiden Düsenteilräume variabel einstellbar ist.According to an advantageous alternative embodiment, the means for setting different partial jet velocities are designed so that for variable adjustment of the difference or the ratio of acting on the two opposite sides of the blade static pressures only the geometry of one of the two nozzle subspaces is variably adjustable.
Die Mittel zur variablen Einstellung der Geometrie eines jeweiligen Düsenteilraumes umfassen vorteilhafterweise zumindest Mittel zur variablen Einstellung der Düsenteilraumlänge. Dabei können die Mittel zur variablen Einstellung der Düsenteilraumlänge insbesondere Mittel zur variablen Einstellung der Länge der auf der der Lamelle gegenüberliegenden Seite den jeweiligen Düsenraum begrenzenden Düsenwand umfassen.The means for variably setting the geometry of a respective nozzle subspace advantageously comprise at least means for variably adjusting the nozzle subspace length. In this case, the means for the variable adjustment of the nozzle subspace length may in particular comprise means for variably setting the length of the nozzle wall bounding the respective nozzle chamber on the side opposite the blade.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungspraktischen Ausführung umfassen die Mittel zur variablen Einstellung der Geometrie eines jeweiligen Düsenteilraumes zumindest Mittel zur variablen Einstellung des Vorstandes einer im Spaltbereich vorgesehenen Blende.According to a further expedient practical embodiment, the means for variably setting the geometry of a respective nozzle subspace comprise at least means for variably adjusting the board of an aperture provided in the gap region.
In bestimmten Fällen kann es von Vorteil sein, wenn die Mittel zur variablen Einstellung der Geometrie eines jeweiligen Düsenteilraumes sowohl Mittel zur variablen Einstellung der Düsenteilraumlänge, vorzugsweise Mittel zur variablen Einstellung der Länge der auf der der Lamelle gegenüberliegenden Seite den jeweiligen Düsenraum begrenzenden Düsenwand, als auch Mittel zur variablen Einstellung des Vorstandes einer im Spaltbereich vorgesehenen Blende umfassen.In certain cases, it may be advantageous if the means for variably adjusting the geometry of a respective nozzle subspace both means for variable adjustment of the nozzle subspace length, preferably means for variably adjusting the length of the opposite side of the lamella on the respective nozzle chamber bounding nozzle wall, as well Comprising means for variable adjustment of the board of a provided in the gap area panel.
Die Lamelle besteht bevorzugt zumindest teilweise aus Kunststoff, insbesondere CFK.The lamella is preferably at least partially made of plastic, in particular CFRP.
Vorteilhafterweise kann die Lamelle auch teilweise aus Kunststoff, insbesondere CFK, und teilweise aus Metall bestehen.Advantageously, the lamella may also partially made of plastic, in particular CFK, and partially made of metal.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Mittel vorgesehen, um die z-Orientierung in der Faserstoffbahn über die Mittel zur variablen Einstellung unterschiedlicher Teilstrahlgeschwindigkeiten zu steuern und/oder zu regeln.According to a preferred practical embodiment of the device according to the invention, means are provided for controlling and / or regulating the z-orientation in the fibrous web via the means for variably setting different partial-jet speeds.
Bevorzugt sind Mittel zur Online-Überwachung, -Steuerung und/oder -Regelung der z-Orientierung in der Faserstoffbahn vorgesehen.Preferably, means are provided for online monitoring, control and / or regulation of the z-orientation in the fibrous web.
Die Versorgung eines beispielsweise zwei Düsenteilräume umfassenden Systems erfolgt also über einen einzigen konstanten Teil wie beispielsweise ein gemeinsames Zulaufrohr oder Querverteilrohr. Es kann eine flexible oder beweglich gelagerte und steif ausgeführte Lamelle vorgesehen sein. Durch die Interaktion der beiden hydraulischen Teilsysteme wird über eine Änderung der Geometrie wenigstens eines der beiden Düsenteilräume die Austrittsgeschwindigkeit der beiden Teilstrahlen bzw. das Verhältnis der Austrittsgeschwindigkeiten verändert.The supply of a, for example, two nozzle subspaces comprehensive system is thus carried out over a single constant part such as a common inlet pipe or transverse distribution pipe. It can be provided a flexible or movably mounted and rigid executed lamella. Due to the interaction of the two hydraulic subsystems, the exit speed of the two partial beams or the ratio of the exit speeds is changed by changing the geometry of at least one of the two nozzle subspaces.
Dies kann beispielsweise durch eine insbesondere variable Einstellung unterschiedlicher Düsenlängen und/oder eine insbesondere variable Einstellung unterschiedlicher Blendenvorstände erfolgen, wodurch der statische Druck auf die bewegliche oder die flexible Lamelle geändert wird bzw. integral auf der Unterseite und Oberseite unterschiedlich wird.This can be done for example by a particular variable setting different nozzle lengths and / or a particular variable setting different aperture boards, whereby the static pressure on the movable or the flexible blade is changed or integrally on the bottom and top is different.
Dadurch weicht die Lamelle aus ihrer Position aus, und der lichte Spalt auf beiden Seiten ändert sich. Damit ändern sich auch die beiden Stoffsuspensionsmengen in den beiden Düsenteilräumen. Auf der Seite des reduzierten Düsenspaltes bzw. der kleineren Menge wird der Druckverlust im betreffenden Turbulenzerzeugerabschnitt reduziert, und der Druck am Düsenanfang steigt bis zu einem neuen Druckgleichgewicht in beiden Düsenteilräumen. Dies führt dazu, dass die Austrittsgeschwindigkeit des Teilstrahles auf der Seite des geringeren Düsenspaltes erhöht wird. Auf der Seite des größeren Düsenspaltes passiert das Gegenteil.As a result, the blade deviates from its position, and the clear gap on both sides changes. This also changes the two stock suspension volumes in the two nozzle compartments. On the side of the reduced nozzle gap or the smaller amount of pressure loss is reduced in the turbulence generator section concerned, and the pressure at the nozzle top increases to a new pressure equilibrium in both nozzle subspaces. This results in that the exit velocity of the sub-beam is increased on the side of the smaller nozzle gap. On the side of the larger nozzle gap, the opposite happens.
Von Vorteil ist, wenn die Lamelle sehr steif ist und die Biegung in sich relativ gering bleibt. Bevorzugt besteht die Lamelle aus Kunststoff, insbesondere CFK. Es ist jedoch auch eine Kombination aus Metall und Kunststoff, insbesondere CFK, denkbar.It is advantageous if the lamella is very stiff and the bend remains relatively low in itself. The blade preferably consists of plastic, in particular CFRP. However, it is also a combination of metal and plastic, in particular CFRP conceivable.
Die Vorrichtung kann also insbesondere eine sich zumindest bis zum Düsenende erstreckende gelenkig gelagerte Lamelle, eine mechanische Vorrichtung, die den Düsenraum auf zumindest einer Seite auf der ganzen Breite des Stoffauflaufes ändert (zum Beispiel Blendenvorstand, Vorderwandverschiebung) und einen Turbulenzeinsatz mit einem gemeinsamen Zulauf aller Rohre umfassen. Optional ist insbesondere auch eine Differenzdruckregelung möglich.The device can thus in particular a hinged blade extending at least to the nozzle end, a mechanical device that changes the nozzle space on at least one side over the entire width of the headbox (for example, iris board, front wall displacement) and a turbulence insert with a common inlet of all tubes include. Optionally, a differential pressure control is possible in particular.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungs- form einer Vorrichtung zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn mit einem Mehrschichtenstoffauflauf, bei dem die Länge eines Düsenteilraumes variabel einstellbar ist;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Vorrichtung mit einem Mehrschichtenstoff- auflauf, bei dem jeweils der Vorstand einer im Spaltbereich eines jeweiligen Düsenraumes vorgesehenen Blende variabel einstellbar ist;
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung einer dritten beispielhaften Ausfüh- rungsform einer Vorrichtung zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn mit einem Mehrschichtenstoffauflauf, bei dem jeweils der Vorstand einer im Spaltbereich eines jeweiligen Düsen- raumes vorgesehenen Blende variabel einstellbar ist;
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung einer vierten beispielhaften Ausfüh- rungsform einer Vorrichtung zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn mit einem Mehrschichtenstoffauflauf, bei dem jeweils der Vorstand einer im Spaltbereich eines jeweiligen Düsen- raumes vorgesehenen Blende variabel einstellbar ist.
- Fig. 1
- a schematic representation of an exemplary embodiment of an apparatus for producing and / or treating a fibrous web with a multi-layer headbox, in which the length of a nozzle part space is variably adjustable;
- Fig. 2
- a schematic representation of another exemplary embodiment of the device with a multi-layer material casserole, in each of which the board of a provided in the gap region of a respective nozzle chamber aperture is variably adjustable;
- Fig. 3
- a schematic representation of a third exemplary embodiment of an apparatus for producing and / or treating a fibrous web with a multi-layer headbox, in each of which the board of a provided in the gap region of a respective nozzle chamber aperture is variably adjustable;
- Fig. 4
- a schematic representation of a fourth exemplary embodiment of an apparatus for producing and / or treating a fibrous web with a multi-layer headbox, in which each of the board of a provided in the gap region of a respective nozzle space aperture is variably adjustable.
Die Vorrichtung 10 umfasst einen mit Faserstoffsuspension gespeisten Mehrschichtenstoffauflauf 12 zur Erzeugung eines aus mehreren Teilstrahlen 14, 16 zusammengesetzten Faserstoffsuspensionsstrahls 18.The
Der Mehrschichtenstoffauflauf 12 umfasst einen Turbulenzerzeuger 20 sowie eine in Strömungsrichtung L der Faserstoffsuspension dahinter angeordnete Düse 22 mit einem Düsenraum 24, der durch wenigstens eine Lamelle 26 in mehrere Düsenteilräume 24', 24" aufgeteilt ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Mehrschichtenstoffauflauf 12 als Zweischichtenstoffauflauf ausgeführt, dessen Düsenraum 24 durch eine gelenkig gelagerte Lamelle 26 in zwei Düsenteilräume 24', 24" aufgeteilt ist, die an die gelenkig gelagerte Lamelle 26 angrenzen. Die gelenkig gelagerte Lamelle 26 weist hierbei eine durchschnittliche Steifigkeit S von wenigstens 10 Nm, vorzugsweise 60 Nm, auf, wobei die Steifigkeit S der gelenkig gelagerten Lamelle 26 sich in Maschinenlaufrichtung und/oder in Maschinenquerrichtung erstrecken kann. Ferner kann sie auch eine konstante Dicke in Maschinenlaufrichtung aufweisen.The
Durch die beiden Düsenteilräume 24', 24" sind getrennte Faserstoffsuspensionsteilströme geführt. An dem vom jeweils zugeordneten Turbulenzerzeugerabschnitt 20' bzw. 20" abgewandten Ende der Düsenteilräume 24', 24" ist jeweils ein maschinenbreiter Spalt 28 bzw. 29 vorgesehen, durch den ein jeweiliger Teilstrahl 14 bzw. 16 erzeugt wird.Separate pulp suspension partial flows are guided through the two
Dem Mehrschichtenstoffauflauf 12 ist zur über die betreffenden Turbulenzerzeugerabschnitte 20', 20" erfolgenden Speisung der beiden an die gelenkig gelagerte Lamelle 26 angrenzenden Düsenteilräume 24', 24" ein für diese gemeinsamer Konstantteil oder Faserstoffzuführung 30 zugeordnet. Wie anhand der
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die gelenkig gelagerte Lamelle 26 im Bereich ihres dem Turbulenzerzeuger 20 zugewandten Endes gelenkig gelagert. Dabei kann die gelenkig gelagerte Lamelle 26 insbesondere um eine sich in Maschinenquerrichtung erstreckende Achse 46 schwenkbar gelagert sein.In the present embodiment, the articulated
Zudem sind Mittel 32 zur variablen Einstellung unterschiedlicher Geschwindigkeiten der beiden Teilstrahlen 14, 16 über eine entsprechende, insbesondere maschinenbreite Änderung der Geometrie wenigstens eines der beiden Düsenteilräume 24', 24" vorgesehen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird lediglich die Geometrie des hier beispielsweise oberen Düsenteilraums 24' geändert.In addition, means 32 are provided for variably setting different speeds of the two
Die gelenkig gelagerte Lamelle 26 erstreckt sich zumindest bis in den Spaltbereich der beiden benachbarten Düsenteilräume 24', 24" und vorzugsweise zumindest bis zu den spaltseitigen Enden der Düsenwände 34, 36, die die benachbarten Düsenteilräume 24', 24" auf der jeweiligen der gelenkig gelagerten Lamelle 26 gegenüberliegenden Seite begrenzen.The articulated
Die Mittel 32 zur Einstellung unterschiedlicher Teilstrahlgeschwindigkeiten umfassen Mittel 38 zur variablen Einstellung der Geometrie wenigstens eines der beiden Düsenteilräume 24', 24", hier beispielsweise lediglich des Düsenteilraumes 24', über die die Geometrie eines jeweiligen Düsenteilraumes, hier also des Düsenteilraumes 24', so veränderbar ist, dass der auf der betreffenden Seite auf die gelenkig gelagerte Lamelle 26 wirkende statische Druck veränderbar ist. Durch diese Mittel 38 zur variablen Einstellung der Geometrie ist über eine entsprechende, insbesondere mechanische Veränderung der Geometrie wenigstens eines der beiden Düsenteilräume 24', 24", hier lediglich des Düsenteilraumes 24', die Differenz oder das Verhältnis der auf den beiden einander gegenüberliegenden Seiten der gelenkig gelagerten Lamelle 26 wirkenden statischen Drücke veränderbar. Dabei kann insbesondere eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung vorgesehen sein, über die die statischen Drücke über eine Differenz- bzw. Verhältnisdrucksteuerung und/oder -regelung variabel einstellbar sind. Die betreffende Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann also so ausgeführt sein, dass eine Differenz- bzw. Verhältnisdrucksteuerung bzw. -regelung erfolgt.The means 32 for setting different partial jet velocities comprise means 38 for variably setting the geometry of at least one of the two
Die Mittel 38 zur variablen Einstellung der Geometrie eines jeweiligen Düsenteilraumes, hier beispielsweise des einen Düsenteilraumes 24', umfassen im vorliegenden Fall Mittel zur variablen Einstellung der Düsenteilraumlänge. Dabei umfassen diese Mittel zur variablen Einstellung der Düsenteilraumlänge beim vorliegenden Ausführungsbeispiel Mittel zur variablen Einstellung der Länge I der auf der der gelenkig gelagerten Lamelle 26 gegenüberliegenden Seite den Düsenteilraum 24' begrenzenden Düsenwand 34. Unter der Länge I ist hier die effektive Länge der jeweiligen Düsenwand 34, d.h. die Länge des sich vom betreffenden Turbulenzerzeugerabschnitt, hier dem Turbulenzerzeugerabschnitt 20', bis zum spaltseitigen Ende erstreckenden Wandabschnitts gemeint.The means 38 for the variable adjustment of the geometry of a respective nozzle subspace, here for example the one nozzle subspace 24 ', in the present case comprise means for the variable adjustment of the nozzle subspace length. In this embodiment, these means for the variable adjustment of the nozzle subspace length in the present embodiment comprise means for variably setting the length I of the side opposite the articulated
Wie anhand der
Im vorliegenden Fall kann also über eine Verstellung der Länge des Düsenteilraumes 24' das z-Profil im Faserstoffsuspensionsstrahl 18 beeinflusst werden. Während bei einer symmetrischen Düse für die Teilstrahlen 14, 16 gleiche Austrittsgeschwindigkeiten vorliegen würden, ergibt sich beispielsweise mit einer durch eine entsprechende Verschiebung der Düsenwand 34 bewirkten Verkürzung der Länge des Düsenteilraumes 24' eine höhere Austrittsgeschwindigkeit für den oberen Teilstrahl 14.In the present case, the z-profile in the
Es ergeben sich zwei den Turbulenzerzeugerabschnitt 20', den Düsenteilraum 24' und den Spalt 28 bzw. den Turbulenzerzeugerabschnitt 20", den Düsenteilraum 24" und die Düse 29 umfassende Systeme, die über den gemeinsamen Konstantteil 30 hydraulisch gekoppelt und über die gelenkig gelagerte Lamelle 26 mechanisch gekoppelt werden.This results in two turbulence generator section 20 ', the nozzle subspace 24' and the
Der Druck p30 im gemeinsamen Konstantteil 30 liegt an beiden Turbulenzerzeugerabschnitten 20', 20" an. Am Turbulenzerzeugereinsatz 20' ergibt sich ein Druckabfall dp20', während der am Turbulenzerzeugerabschnitt 20" auftretende Druckabfall mit dp20" bezeichnet ist.The pressure p 30 in the common
An der gelenkig gelagerten Lamelle 26 stellt sich ein Momentengleichgewicht ein.At the articulated
Aufgrund der mechanischen Kopplung der beiden Systeme durch die gelenkig gelagerte Lamelle 26 gilt die folgende Beziehung:
- pstat,24' = statischer Druck in dem Düsenteilraum 24';
- pstat,24" = statischer Druck in
dem Düsenteilraum 24".
- p stat, 24 ' = static pressure in the nozzle compartment 24';
- p stat, 24 " = static pressure in the
nozzle compartment 24".
Ist das Moment der gelenkig gelagerten Lamelle 26 auf das Gelenk Null, so gilt:
- Die gelenkig gelagerte Lamelle 26 hält die Position.
- Die Summe der Momente (Druckkräfte x Abstand) oben und unten ist gleich.
- Es muss eine Querkraft auf das Gelenk wirken.
- The hinged
blade 26 holds the position. - The sum of the moments (compressive forces x distance) above and below is the same.
- There must be a lateral force on the joint.
Aufgrund der hydraulischen Kopplung der beiden Systeme im gemeinsamen Konstantteil 30 gelten die folgenden Beziehungen:
- pdyn,14 = dynamischer Druck des
Teilstrahls 14; - pdyn,16 = dynamischer Druck des
Teilstrahls 16; - pu = Umgebungsdruck.
- pdyn, 14 = dynamic pressure of the sub-beam 14;
- pdyn, 16 = dynamic pressure of the sub-beam 16;
- pu = ambient pressure.
Bei gegebenem Druck im gemeinsamen Konstantteil 30 hängt die Strahlgeschwindigkeit also direkt vom Druckabfall dp20' bzw. dp20" ab.At a given pressure in the common
Bei gleichem Druck im gemeinsamen Konstantteil 30 stellt sich die Strahlgeschwindigkeit also in Abhängigkeit von der Länge des Düsenteilraums 24' bzw. 24" ein.At the same pressure in the common
Bei dieser Ausführungsform gemäß
Ist demgegenüber zur variablen Einstellung der Geometrie eines jeweiligen Düsenteilraumes 24', 24" beispielsweise der Vorstand einer im jeweiligen Spaltbereich vorgesehenen Blende variabel einstellbar, so stellt sich entsprechend bei gleichem Druck im gemeinsamen Konstantteil 30 die Strahlgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Lippenöffnung ein.If, by contrast, the variable setting of the geometry of a
Im vorliegenden Fall umfassen die Mittel 38 zur variablen Einstellung der Geometrie eines jeweiligen Düsenteilraumes 24', 24" also Mittel zur variablen Einstellung des Vorstandes einer im Spaltbereich vorgesehenen Blende 42 bzw. 44.In the present case, the means 38 for variable adjustment of the geometry of a
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist sowohl der Vorstand der den oberen Düsenteilraum 24' zugeordneten Blende 42 als auch der Vorstand der dem unteren Düsenteilraum 24" zugeordneten Blende 44 jeweils variabel einstellbar, wobei bevorzugt eine getrennte Einstellbarkeit dieser Blenden 42, 44' gegeben ist. Anstelle einer verschiebbaren äußeren Düsenwand sind hier also die Vorstände der beiden Blenden 42, 44 verstellbar.In the present embodiment, both the board of the upper nozzle part space 24 'associated
Im Übrigen besitzt diese Ausführungsform zumindest im Wesentlichen wieder den gleichen Aufbau wie die der
Wie bereits erwähnt, stellt sich nunmehr bei gleichem Druck p30 im gemeinsamen Konstantteil 30 die Strahlgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Lippenöffnung ein. Die asymmetrische Geometrie der Düse 22 kann hier also dadurch herbeigeführt werden, dass die Vorstände der Blenden 42 und 44 unterschiedlich gewählt werden.As already mentioned, the jet velocity as a function of the lip opening now arises at the same pressure p 30 in the common
Im vorliegenden Fall ergibt sich also eine Änderung des integralen Druckverlaufes über eine über die Blendenvorstände bewirkte Düsenprofiländerung, wobei der integrale statische Druck auf der Seite mit größerem Blendenvorstand erhöht wird. Im vorliegenden Fall ergibt sich also beispielsweise für den Teilstrahl 16 auf der Seite des kleineren Blendenvorstandes eine höhere Teilstrahlgeschwindigkeit.In the present case, therefore, there is a change in the integral pressure curve over a nozzle profile change effected via the diaphragm baffles, whereby the integral static pressure on the side with a larger baffle board is increased. In the present case, therefore, results for example for the
Im Unterschied zu der in der
Die starr gelagerte Lamelle 26 der
Hingegen besteht die starr gelagerte Lamelle 26 der
- 1010
- Vorrichtungcontraption
- 1212
- MehrschichtenstoffauflaufMulti-layer headbox
- 1414
- Teilstrahlpartial beam
- 1616
- Teilstrahlpartial beam
- 1818
- FaserstoffsuspensionsstrahlFibrous suspension beam
- 2020
- Turbulenzerzeugerturbulence generator
- 20'20 '
- TurbulenzerzeugerabschnittTurbulence generator section
- 20"20 "
- TurbulenzerzeugerabschnittTurbulence generator section
- 2222
- Düsejet
- 2424
- Düsenraumnozzle chamber
- 24'24 '
- DüsenteilraumNozzles subspace
- 24"24 "
- DüsenteilraumNozzles subspace
- 2626
- Lamellelamella
- 2828
- Spaltgap
- 2929
- Spaltgap
- 3030
- Konstantteil, Faserstoffzuführung, ZulaufrohrConstant part, pulp feed, inlet pipe
- 3232
- Mittel zur variablen Einstellung unterschiedlicher TeilstrahlgeschwindigkeitenMeans for variably setting different partial jet velocities
- 3434
- Düsenwandnozzle wall
- 3636
- Düsenwandnozzle wall
- 3838
- Mittel zur variablen Einstellung der GeometrieMeans for variable adjustment of the geometry
- 4040
- Betragamount
- 4242
- Blendecover
- 4444
- Blendecover
- 4646
- Achseaxis
- AA
- Sektionsection
- BB
- Sektionsection
- CC
- Sektionsection
- DD
- Sektionsection
- LL
- Strömungsrichtungflow direction
- II
- Längelength
- SS
- Steifigkeitrigidity
Claims (18)
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Mehrschichtenstoffauflauf (12) zur über die betreffenden Turbulenzerzeugerabschnitte (20', 20") erfolgenden Speisung der beiden an eine jeweilige Lamelle (26) angrenzenden Düsenteilräume (24', 24") ein für diese gemeinsamer Konstantteil oder Faserstoffzuführung (30) zugeordnet ist,
dass die Lamelle (26) eine Steifigkeit (S) aufweist, die im Durchschnitt wenigstens 10 Nm beträgt, wobei die Steifigkeit (S) definiert ist als
dass Mittel (32) zur variablen Einstellung unterschiedlicher Geschwindigkeiten der beiden betreffenden Teilstrahlen (14, 16) über eine entsprechende insbesondere maschinenbreite Änderung der Geometrie wenigstes eines der beiden Düsenteilräume (24', 24") vorgesehen sind.Apparatus (10) for producing and / or treating a fibrous web, in particular paper or board web, with a multi-material headbox (12) fed with fibrous suspension for producing a fibrous suspension jet (18) composed of a plurality of partial beams (14, 16), which has a turbulence generator (20 ) and a downstream in the flow direction (L) of the pulp suspension nozzle (22) with a nozzle chamber (24) which is divided by at least one blade (26) into a plurality of nozzle subspaces (24 ', 24 "), wherein a respective blade (26) adjoin two nozzle subspaces (24 ', 24 ") through which separate pulp suspension sub-streams are guided and at the ends remote from the respective associated turbulence generator section (20', 20"), a respective machine-wide gap (28, 29) is provided through which a respective partial beam (14, 16) is generated,
characterized,
in that the multi-layer headbox (12) is supplied with a common constant part or fiber feed (30) for feeding the two nozzle subspaces (24 ', 24 ") adjoining a respective plate (26) via the respective turbulence generator sections (20', 20") .
in that the lamella (26) has a stiffness (S) which is on average at least 10 Nm, the stiffness (S) being defined as
in that means (32) are provided for variably setting different speeds of the two relevant partial beams (14, 16) via a corresponding, in particular machine-wide, change of the geometry of at least one of the two nozzle subspaces (24 ', 24 ").
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Mehrschichtenstoffauflauf (12) zur über die betreffenden Turbulenzerzeugerabschnitte (20', 20") erfolgenden Speisung der beiden an eine jeweilige Lamelle (26) angrenzenden Düsenteilräume (24', 24") ein diesen gemeinsames Zulaufrohr (30), insbesondere gemeinsames Querverteilrohr, zugeordnet ist.Device according to claim 1,
characterized,
in that the multi-layer headbox (12) for feeding the two nozzle subspaces (24 ', 24 ") adjacent to a respective blade (26) to the respective turbulence generator sections (20', 20") has a common inlet pipe (30), in particular a common transverse distribution pipe, assigned.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lamelle (26) insbesondere im Bereich ihres dem Turbulenzerzeuger (20) zugewandten Endes gelenkig oder starr gelagert ist.Apparatus according to claim 1 or 2,
characterized,
that the lamella (26) is mounted facing in particular in the region of the turbulence generator (20) end in an articulated or rigid.
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Lamelle (26) zumindest bis in den Spaltbereich der beiden benachbarten Düsenteilräume (24', 24") und vorzugsweise zumindest bis zu den spaltseitigen Enden der Düsenwände (34, 36) erstreckt, die die benachbarten Düsenteilräume (24', 24") auf der jeweiligen der Lamelle (26) gegenüber liegenden Seite begrenzen.Device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the lamella (26) extends at least into the gap region of the two adjacent nozzle subspaces (24 ', 24 ") and preferably at least up to the gap-side ends of the nozzle walls (34, 36) which surround the adjacent nozzle subspaces (24', 24"). ) on the respective side of the lamella (26).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel (32) zur Einstellung unterschiedlicher Teilstrahlgeschwindigkeiten Mittel (38) zur variablen Einstellung der Geometrie wenigstes eines der beiden Düsenteilräume (24', 24") umfassen, über die die Geometrie eines jeweiligen Düsenteilraumes (24', 24") so veränderbar ist, dass der auf der betreffenden Seite auf die Lamelle wirkende statische Druck veränderbar ist.Device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the means (32) for setting different partial jet speeds comprise means (38) for variably setting the geometry of at least one of the two nozzle subspaces (24 ', 24 "), via which the geometry of a respective nozzle subspace (24', 24") is variable in that the static pressure acting on the lamella on the relevant side can be changed.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel (38) zur variablen Einstellung der Geometrie so ausgeführt sind, dass über eine entsprechende, insbesondere mechanische Änderung der Geometrie wenigstes eines der beiden Düsenteilräume (24', 24") die Differenz oder das Verhältnis der auf die beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Lamelle (26) wirkenden statischen Drücke veränderbar ist.Device according to claim 5,
characterized,
in that the means (38) for variably setting the geometry are embodied such that the difference or the ratio of the values on the two opposite sides of the one part of the two nozzle subspaces (24 ', 24 ") is determined by a corresponding, in particular mechanical change of the geometry Slat (26) acting static pressures is changeable.
dadurch gekennzeichnet,
dass die statischen Drücke über eine Differenz- bzw. Verhältnisdrucksteuerung und/oder -regelung variabel einstellbar sind.Device according to claim 6,
characterized,
that the static pressures can be variably adjusted via a differential or relative pressure control and / or regulation.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel (32) zur Einstellung unterschiedlicher Teilstrahlgeschwindigkeiten insbesondere mechanische Mittel (38) zur variablen Einstellung der Geometrien beider Düsenteilräume (24', 24") umfassen.Device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the means (32) for setting different partial jet speeds comprise in particular mechanical means (38) for variably setting the geometries of both nozzle subspaces (24 ', 24 ").
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel (32) zur variablen Einstellung der Geometrien beider Düsenteilräume (24', 24") so ausgeführt sind, dass die Geometrien der beiden Düsenteilräume (24', 24") getrennt voneinander einstellbar sind.Device according to claim 8,
characterized,
in that the means (32) for variably setting the geometries of both nozzle subspaces (24 ', 24 ") are designed such that the geometries of the two nozzle subspaces (24', 24") can be set separately from one another.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel (38) zur variablen Einstellung der Geometrie so ausgeführt sind, dass zur variablen Einstellung der Differenz oder des Verhältnisses der auf die beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Lamelle (26) wirkenden statischen Drücke nur die Geometrie eines der beiden Düsenteilräume (24', 24") variabel einstellbar ist.Device according to one of claims 1 to 7,
characterized,
in that the means (38) for variably setting the geometry are designed such that only the geometry of one of the two nozzle subspaces (24 ', 24'), for variably setting the difference or the ratio of the static pressures acting on the two opposite sides of the vane (26). 24 ") is variably adjustable.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel (38) zur variablen Einstellung der Geometrie eines jeweiligen Düsenteilraumes (24', 24") zumindest Mittel zur variablen Einstellung der Düsenteilraumlänge umfasst.Device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the means (38) for variably setting the geometry of a respective nozzle subspace (24 ', 24 ") comprises at least means for the variable adjustment of the nozzle subspace length.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel zur variablen Einstellung der Düsenteilraumlänge Mittel zur variablen Einstellung der Länge (I) der auf der der Lamelle (26) gegenüber liegenden Seite den jeweiligen Düsenteilraum (24', 24") begrenzenden Düsenwand (34, 36) umfassen.Device according to claim 11,
characterized,
in that the means for variable adjustment of the nozzle subspace length comprise means for variably setting the length (I) of the nozzle wall (34, 36) bounding the respective nozzle subspace (24 ', 24 ") on the side opposite the blade (26).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel (38) zur variablen Einstellung der Geometrie eines jeweiligen Düsenteilraumes (24', 24") zumindest Mittel zur variablen Einstellung des Vorstandes einer im Spaltbereich vorgesehenen Blende (42, 44) umfassen.Device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the means (38) for variably setting the geometry of a respective nozzle subspace (24 ', 24 ") comprise at least means for the variable adjustment of the board of an aperture (42, 44) provided in the gap area.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel (38) zur variablen Einstellung der Geometrie eines jeweiligen Düsenteilraumes (24', 24") sowohl Mittel zur variablen Einstellung der Düsenteilraumlänge, vorzugsweise Mittel zur variablen Einstellung der Länge (I) der auf der der Lamelle (26) gegenüber liegenden Seite den jeweiligen Düsenteilraum (24', 24") begrenzenden Düsenwand (34, 36), als auch Mittel zur variablen Einstellung des Vorstandes einer im Spaltbereich vorgesehenen Blende (42, 44) umfassen.Device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the means (38) for variably adjusting the geometry of a respective nozzle subspace (24 ', 24 ") both comprise means for variable adjustment of the nozzle subspace length, preferably means for variably setting the length (I) of the side opposite the blade (26) the nozzle part space (24 ', 24 ") limiting the nozzle wall (34, 36), as well as means for variable adjustment of the board of a provided in the gap region aperture (42, 44).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lamelle (26) zumindest teilweise aus Kunststoff, insbesondere CFK, besteht.Device according to one of the preceding claims,
characterized,
that the lamella (26) at least partially made of plastic, in particular CFRP, there is.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lamelle (26) teilweise aus Kunststoff, insbesondere CFK, und teilweise aus Metall besteht.Device according to one of the preceding claims,
characterized,
that the lamella (26) is partially made of plastic, in particular CFRP, and partly consists of metal.
dadurch gekennzeichnet,
dass Mittel vorgesehen sind, um die z-Orientierung in der Faserstoffbahn über die Mittel (32) zur variablen Einstellung unterschiedlicher Teilstrahlgeschwindigkeiten zu steuern und/oder zu regeln.Device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that means are provided for controlling and / or regulating the z-orientation in the fibrous web via the means (32) for variably setting different partial jet speeds.
dadurch gekennzeichnet,
dass Mittel zur Online-Überwachung, -Steuerung und/oder -Regelung der z-Orientierung in der Faserstoffbahn vorgesehen sind.Device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that means for online monitoring, control and / or regulation of the z-orientation in the fibrous web are provided.
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2009
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